荊琪

[摘要]以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性為第一視角，設(shè)計(jì)《遺傳信息的攜帶者——核酸》一節(jié)的教學(xué)，采用自主學(xué)習(xí)、活動(dòng)探究、小組合作等教學(xué)策略，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的課堂參與、親自感悟，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激活學(xué)生的科學(xué)思維，促進(jìn)學(xué)生有效體驗(yàn)知識(shí)的形成與發(fā)展過程。

[關(guān)鍵詞]主體;核酸;體驗(yàn);教學(xué)設(shè)計(jì)

[中圖分類號(hào)]

G633.91

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A

[文章編號(hào)] 1674-6058（2020）170092-02

一、教材分析

《遺傳信息的攜帶者——核酸》是人教版高中生物必修1第二章第三節(jié)的內(nèi)容，它承接上一節(jié)《生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)》的學(xué)習(xí)，也為必修2《遺傳與進(jìn)化》中關(guān)于DNA、RNA結(jié)構(gòu)與功能的詳細(xì)介紹奠定知識(shí)基礎(chǔ)。該節(jié)內(nèi)容緊扣結(jié)構(gòu)與功能觀，包含豐富的科學(xué)史材料。學(xué)生通過閱讀、探究并搭建核苷酸長鏈模型，在實(shí)踐操作過程中體驗(yàn)遺傳信息的多樣性。聯(lián)系社會(huì)相關(guān)問題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.通過閱讀教材和觀察細(xì)胞染色實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，概述出核酸的種類及其在細(xì)胞內(nèi)的分布情況，模擬核苷酸長鏈的形成過程，建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。

2.通過對(duì)科學(xué)史材料的分析，歸納總結(jié)出核酸的組成元素和基本單位，區(qū)分DNA和RNA在化學(xué)組成上的異同，培養(yǎng)科學(xué)思維。

3.通過演示模型，探究核苷酸的種類及核苷酸長鏈的形成過程，理解核苷酸的排列順序即為遺傳信息，培養(yǎng)合作探究的能力。

4.通過對(duì)DNA相關(guān)技術(shù)的了解，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)三者相輔相成、互相發(fā)展的關(guān)系，培養(yǎng)科學(xué)精神，形成社會(huì)責(zé)任。

三、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：核酸、核苷酸的分類和組成結(jié)構(gòu)。

教學(xué)難點(diǎn)：模擬形成核苷酸長鏈的過程，概述核酸的功能。

四、課前準(zhǔn)備

PPT課件;若干卡紙模型;磁鐵。

五、教學(xué)過程

1.類比舊知，激發(fā)興趣?；貞浀鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能及種類等知識(shí)點(diǎn)，即蛋白質(zhì)作為一類生物大分子，是由單體——氨基酸脫水縮合形成的，引出這節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，幫助學(xué)生理解細(xì)胞內(nèi)的另一種大分子物質(zhì)——核酸。拋出問題：生物大分子核酸也是由單體組成的嗎？所謂“核酸”，是存在于細(xì)胞核中的一種物質(zhì)嗎？“核酸”是一種“酸”嗎？讓學(xué)生帶著疑問閱讀課本，進(jìn)行討論交流。

2.自主閱讀，學(xué)習(xí)核酸分類。學(xué)生通過閱讀課本得出：“核酸”并不是僅存在于細(xì)胞核中的一種物質(zhì)，而是分為兩大類，即DNA和RNA?；诟拍钷D(zhuǎn)變?cè)?，糾正學(xué)生頭腦中原有的“核酸=DNA”的錯(cuò)誤觀念。 3.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象圖片，對(duì)核酸的分布建立感性認(rèn)識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生回憶生物組織中的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)檢測(cè)所運(yùn)用的顏色反應(yīng)原理，向?qū)W生介紹兩種新的染色劑：甲基綠和吡羅紅，及其染色原理。提問：核酸在細(xì)胞內(nèi)是怎樣分布的？學(xué)生結(jié)合課本中的兩幅細(xì)胞染色圖，得出：DNA主要分布在細(xì)胞核中，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。教師簡要說明：葉綠體和線粒體中也分布有少量的DNA。

教師課件展示原核生物細(xì)胞和病毒的結(jié)構(gòu)圖片，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比分析，最后得出結(jié)論：原核細(xì)胞的DNA位于擬核中。

4.基于科學(xué)史資料探究核酸發(fā)現(xiàn)歷程。創(chuàng)設(shè)情境①：1934年，德國生物學(xué)家列文（P.A.T Levine）發(fā)現(xiàn)核酸可以水解為含有一分子磷酸、一分子脫氧核糖或核糖、一分子堿基的片段，并把這個(gè)組合稱為“核苷酸”。教師進(jìn)一步展示核苷酸、磷酸、五碳糖和堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)圖。并提出問題：核酸作為生物大分子，它的基本單位是什么？核酸有哪些基本成分？它的組成元素有哪些？至此，學(xué)生可根據(jù)資料得出：核酸的基本單位是核苷酸;核苷酸由磷酸、糖類物質(zhì)和堿基構(gòu)成;核酸的組成元素是C、H、0、N、P。教師結(jié)合PPT簡單介紹堿基的種類及核苷酸以五碳糖的2位碳上連接-H或-OH區(qū)分為脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。

創(chuàng)設(shè)情境②：列文的老師德國生物學(xué)家科賽爾在此之前水解核酸發(fā)現(xiàn)，腺嘌呤、胞嘧啶和鳥嘌呤是兩種核苷酸共有的堿基，胸腺嘧啶是DNA特有的堿基，尿嘧啶是RNA特有的堿基。教師引導(dǎo)學(xué)生分析脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，進(jìn)而總結(jié)出兩者在五碳糖結(jié)構(gòu)和堿基種類上有所不同。

5.小組合作建核酸苷酸結(jié)構(gòu)模型及核苷酸長鏈。指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，歸納核苷酸的結(jié)構(gòu)和種類，邀請(qǐng)一組學(xué)生上臺(tái)用卡片展示核苷酸的類型及其名稱，概述兩類核苷酸的異同，其余學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)和補(bǔ)充。

教師結(jié)合實(shí)物模型說明：兩個(gè)核苷酸的連接方式是一個(gè)核苷酸3位碳原子上的羥基與另一個(gè)核苷酸5位碳原子連接的磷酸基團(tuán)之間形成磷酸二酯鍵。要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)嘗試畫出兩種核苷酸長鏈的模型圖，并進(jìn)行展示描述。

教師就各小組所畫核苷酸的堿基排列順序各有不同進(jìn)行引導(dǎo)：核酸中堿基排列順序的多樣性決定遺傳信息的多樣化;DNA是由兩條脫氧核糖核苷酸長鏈構(gòu)成的;RNA是由一條核糖核苷酸長鏈構(gòu)成的。

6.學(xué)習(xí)相關(guān)生物學(xué)史實(shí)，理解棱酸功能。創(chuàng)設(shè)問題情境：噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)會(huì)脫去蛋白質(zhì)外殼，只注入DNA，但在大腸桿菌體內(nèi)卻能形成幾十個(gè)甚至幾百個(gè)新的噬菌體，為什么噬菌體的DNA具有怎樣的功能？為什么父代的外貌特征會(huì)在子代發(fā)生變化？引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)核酸在遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成中具有重要作用。

7.了解DNA技術(shù)的應(yīng)用案例，樹立科學(xué)意識(shí)。教師展示DNA在親子鑒定、輔助破案、基因治療等方面的應(yīng)用，幫助學(xué)生理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系是相互影響、相互促進(jìn)的，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)無處不在，培養(yǎng)學(xué)生相信科學(xué)、熱愛科學(xué)的精神。 8.遷移拓展，課堂總結(jié)。教師布置任務(wù)：市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種核酸保健品，號(hào)稱能補(bǔ)充和修復(fù)人體的受損基因，因此食用該保健品能達(dá)到消除疾病、延緩衰老的作用。請(qǐng)結(jié)合上述材料，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析該保健品廣告中的邏輯漏洞。學(xué)生從核酸的結(jié)構(gòu)和功能的角度出發(fā)討論分析，最后得出結(jié)論：核酸進(jìn)入人體后不能直接被吸收利用，而是水解成各個(gè)小分子物質(zhì)，如核苷酸、五碳糖，堿基等，無法修補(bǔ)受損基因。

六、教學(xué)反思

本節(jié)課以蛋白質(zhì)的相關(guān)知識(shí)切入，激發(fā)學(xué)生對(duì)核酸的探究欲。讓學(xué)生通過對(duì)細(xì)胞染色現(xiàn)象的觀察，直觀感知兩種核酸的分布。運(yùn)用科學(xué)故事引出核酸的基本單位和組成元素，提高學(xué)生處理信息的能力。學(xué)生通過制作模型來思考和探究核苷酸的類型、核苷酸長鏈的形成過程，在提高動(dòng)手能力的同時(shí)體驗(yàn)到遺傳信息的多樣性，并通過一系列的生物學(xué)史實(shí)理解核酸的功能。在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性都得到了提高，高效地完成了學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（責(zé)任編輯 黃春香）